淺談橋梁工程焊接質量管理的研究

楊犄

[摘 ?要]橋梁鋼結構制造及安裝的重要方式就是焊接，可以說焊接質量直接影響了橋梁的安全和質量。由于受到焊接技術復雜性和橋梁制造及安裝特殊性的影響，橋梁焊接施工過程中存在很多不確定性因素，急需進行必要的控制和管理。基于此，文章從不同角度針對橋梁工程焊接質量管理進行了分析和研究，供大家參考。

[關鍵詞]橋梁工程;焊接;質量管理

中圖分類號：K928 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0152-01

隨著社會經濟的快速發展，我國交通事業也在不斷發展，加上科學技術水平的不斷提高，更加速了交通事業中相關施工工藝水平的提高。當前公路橋梁在我國的建設規模越來越大，焊接質量的好壞又直接影響著整個工程的質量，由于焊接技術的復雜性以及橋梁安裝的特殊性，使得橋梁焊接質量受到多種因素的影響，因此必須對其進行必要的控制，為此加強對橋梁工程焊接質量的管理，防止鋼結構焊接影響橋梁工程質量，有必要對這方面問題進行詳細的分析和探討。

1 焊接質量管理概述

1.1 焊接質量分析

在橋梁工程建設過程中，焊接的工作量非常大，其檢測任務也比較繁重，焊縫質量的好壞直接關系到橋梁的使用情況。施工現場的情況是非常復雜的，其中存在很多影響因素，存在較大的施工難度，因此焊接質量很容易會出現一些波動。為了更好的對質量偏差出現的原因進行分析，有必要采取有效措施，促進焊接質量及管理水平的提高，在施工質量管理工作中，應該加強對檢測結果的分析和研究，這樣才能對焊接質量進行有效控制。

1.2 加強橋梁工程焊接質量管理的重要性

從當前我國交通事業的發展情況來看，鋼箱梁、鋼管拱、鋼混結合梁等在橋梁工程中使用的情況比較多，這種結構不盡跨度較大，同時其形式也非常復雜多樣，在使用過程中鋼結構可以承受的疲勞荷載是非常大的，尤其是對于橋梁工程來說，鋼結構具有非常明顯的優勢。但是鋼結構往往需要利用栓焊或者全焊的方式進行連接，焊接結構形式比較多，其焊接質量對整個鋼結構的質量的影響非常大，所以要想保證橋梁整體結構質量，首先應該將鋼結構焊接質量進行良好控制。鋼結構焊接質量控制和其他交通工程控制不同，必須體現出一定的預前性，同時作業人員應該形成嚴格的預防意識，將控制的重點放在施工全過程，并對焊接質量進行主動檢查，這樣才能避免不必要的浪費現象發生，充分保證焊接質量。

2 橋梁焊接質量檢測分析

2.1 超聲波檢測

超聲波檢測又被稱為無損檢測，常規方法需要利用人眼進行宏觀檢驗，還要利用滲透探傷、超聲波探傷及射線照相探傷等儀器進行檢測。其中，人眼的宏觀檢測不需要利用任何設備、儀器，但是并不能對工件內部缺陷進行檢測，射線照相等方式使利用設備、儀器進行檢測，很多人眼檢查不到的缺陷都可以被檢查出來，檢測準確性與可靠性均可以得到提高。用于探傷的超聲波，其頻率在0.4～25MHz之間，可以利用聲音對物體的好壞進行檢測，因為超聲波探傷的方法具有便于攜帶、質量輕便、體積小等一系列特點，因此近年來在建筑業市場中得到了廣泛應用。

2.2 虛擬儀器檢測

在計算機測試領域中，虛擬儀器是一種比較前沿的技術，目前已經被應用于焊接技術中，在焊接過程中焊接電壓信號與電流直接決定著焊接質量，可以利用虛擬儀器對采集到的電信號進行統計分析，通過這種方式來達到預期的焊接質量。當前焊接評定方面虛擬儀器技術已經獲得了很多研究結果，例如蔡艷等組件了虛擬儀器開放平臺，可以對焊接過程進行瞬態檢測，該系統可以實現電流、電壓波形的實時顯示、數據的實時分析，還可以繪制成統計圖形，系統結構如下圖。（見圖1）

2.3 微機輔助檢測

焊接電流和焊接時間可以利用微機進行檢測，利用統計方法可以得到不同焊接電流區間的具體焊接時間，從而間接性的了解焊接接頭組織性能情況。微機輔助檢測是焊接無損檢驗的一種重要輔助性手段，可以針對焊接質量給出可靠的評價。

2.4 電弧光譜信息

本系統里喲紀念館光纖式數字光譜儀對光譜信息進行采集，信息從光纖雙通道輸入，對200～1100nm波段的光譜進行集中采集，對盔甲包裝的Y字型光纖進行應用，可以充分保證光譜信號的同點、同步采集，不僅可以對光譜譜段的頻域信息進行采集，同時還能對8個特征譜段的信息進行快速采集，信號融合及提取特征信號都非常便利，此外，還能對焊接過程中輻射變化的狀態進行有效辨識，最終使焊接質量辨識得到有效實現。

3 橋梁焊接工程領域中常用的現代質量管理方法

3.1 多元統計法

縱觀整個焊工質量評估體系，其中的內容是非常復雜的，多項指標都對焊接質量的保證起到了重要作用，但是這些指標之間存在著一些關聯性，要想從其中得到焊接質量的主要影響因素比較困難。在多元統計方法中，主成分—聚類分析法的應用可以科學預測出焊工的焊接質量，它的應用會對焊接質量管理起到非常重要的影響。

3.1.1 PCA評價原理

所謂PCA是指將多指標問題轉換成綜合指標問題，其中綜合指標是指基于多指標的線性組合，雖然不能直接對這些指標進行觀測，但是這些指標之間并不是相關的，可以同時反映出很多多指標信息。轉換完成的新的綜合指標中包含的內容是多方面的，包含第1、2、3主成分，這些主成分在實際應用中的貢獻率之和應該在85%以上。

3.1.2 CA評價原理

所謂CA是指按照樣本中不同統計指標，在其中找到可以對不同樣本間相似度進行度量的統計量，并利用這些統計量將樣本歸好類。實際上在多維空間中我們可以將樣本看做是一個點，同時將距離看做統計量，將與樣本點距離很近的點看成一類。

3.1.3 聚類分析

聚類分析需要用到歐式距離，利用平均距離法展開聚類分析，但是因為焊接質量的影響因素非常多，在專家打分、樣本選取等方面都存在一定的主觀性，面對這種情況，在樣本選擇過程中應該注意多選取一些樣本進行分析，這樣可以為結論的科學性提供保證。

3.2 BP神經網絡

人工神經網絡本身的容錯性比較好，自組織、自學習能力也比較強，還具有優良的非線性逼近能力，正是由于人工神經網絡具有這些優點，引起了很多領域中學者們的關注。實際應用過程中，大部分人工神經網絡模型都應用了變化形式或者誤差反傳算法的網絡模型，也就是BP網絡，當前這種網絡模型在模式識別、數據壓縮等諸多領域中得到了應用。將原始數據輸入以后，可以建立起基于BP網絡訓練的誤差曲線，將實測值和網絡模型進行比較，對焊接質量進行優化。

結語：

綜上所述，橋梁工程質量與國家財產及人民的生命安全直接相關，項目質量管理水平得到提高以后，就可以加強對建筑市場招投標的規范力度，完善工程監理等制度，具體來說在各個項目建設階段，都應該抓住關鍵點，同時對其他各環節進行兼顧，這樣環環相扣，建立健全全過程質量保證體系。總之，采用科學的焊接工藝和合理的質量管理方法，對于提升橋梁工程質量具有非常重要的現實性意義。

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